商用車起動(dòng)機(jī)故障原因及檢測研究

侯慶愉

摘要：起動(dòng)機(jī)是商用車中一個(gè)比較貴重的零部件，起動(dòng)機(jī)的性能對(duì)于商用車的正常運(yùn)行具有重要影響作用，為了避免起動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，需要對(duì)起動(dòng)機(jī)的故障原因和檢測方法有一定的了解，因此，本文通過介紹起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，對(duì)商用車起動(dòng)機(jī)故障原因及檢測方法進(jìn)行了分析。

Abstract： Starter is an expensive component in commercial vehicles， and its performance plays an important role in the normal operation of commercial vehicles. In order to avoid starter failure， it is necessary to have a certain understanding of the fault causes and detection methods of starter. Therefore， this paper analyzes the fault causes and detection methods of commercial vehicle starter by introducing its structure and working principle.

關(guān)鍵詞：起動(dòng)機(jī);故障原因;檢測方法

Key words： starter;cause of failure;test method

中圖分類號(hào)：U463.6? ? ? ? ? ?   ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）23-0144-02

0? 引言

起動(dòng)機(jī)是影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的一個(gè)構(gòu)成部分，而起動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中常常出現(xiàn)空轉(zhuǎn)、動(dòng)力不足等故障問題，針對(duì)這些故障問題一定要進(jìn)行分析并找到真正的原因并進(jìn)行解決，才能使起動(dòng)機(jī)長期處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下。

1? 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理

1.1 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

第一部分是直流電動(dòng)機(jī)：直流電動(dòng)機(jī)是幫助起動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的最主要的內(nèi)部部件，組成構(gòu)件包括電刷、磁極鐵芯、磁場繞組、軸承、端蓋、機(jī)殼等。

第二部分是控制機(jī)構(gòu)也稱為操縱機(jī)構(gòu)：起動(dòng)機(jī)和蓄電池之間的電路進(jìn)行通斷主要是在控制機(jī)構(gòu)的作用下來實(shí)現(xiàn)操作的，一般情況下，起動(dòng)機(jī)主電路是通過一個(gè)電磁開關(guān)來進(jìn)行通斷操作的，同時(shí)也由這一個(gè)電磁開關(guān)來控制驅(qū)動(dòng)齒輪的退回和移除[1]。在一些特定車型上面，控制機(jī)構(gòu)除了有上述功能之外，還有接入和隔除點(diǎn)火線圈附加電阻的作用。

第三部分是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)的過程中，起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪就會(huì)在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下嚙入飛輪齒環(huán)，與此同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸會(huì)獲取起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩;一旦發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)中以后，驅(qū)動(dòng)齒輪又會(huì)在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下進(jìn)行打滑，然后與飛輪齒環(huán)自動(dòng)脫開。

1.2 起動(dòng)機(jī)的工作原理

當(dāng)起動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)按鈕被按下之后，就會(huì)接通吸拉線圈和保持線圈之間的電路。這個(gè)時(shí)候，吸拉線圈就會(huì)和保持線圈在相同方向上產(chǎn)生電磁力，當(dāng)吸拉線圈和保持線圈產(chǎn)生的電磁力比復(fù)位彈簧的彈力還要大時(shí)，活動(dòng)鐵芯就會(huì)在電磁力的驅(qū)使下向右移動(dòng)。此時(shí)接觸盤就會(huì)在推桿的推動(dòng)作用下接觸主線柱，然后接通主開關(guān);與此同時(shí)還會(huì)帶動(dòng)拔叉將單向離合器推出，促使飛輪齒圈和驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)行準(zhǔn)確的嚙合。在接通主開關(guān)之后，吸拉線圈就會(huì)出現(xiàn)短路，電磁開關(guān)的位置則需要在保持線圈的吸力作用下來進(jìn)行維持，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組要想獲得強(qiáng)大的啟動(dòng)電流就會(huì)通過主開關(guān)來獲取蓄電池中的電流，當(dāng)獲得啟動(dòng)電流之后會(huì)促使電樞軸產(chǎn)生充足的電磁力矩，在電磁力矩的帶動(dòng)作用下，使曲軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。

2? 商用車起動(dòng)機(jī)故障原因及檢測方法

2.1 起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)發(fā)生故障

①故障原因分析：在起動(dòng)機(jī)的構(gòu)成中電磁開關(guān)屬于重要的控制元件，而電磁開關(guān)在起動(dòng)機(jī)中具有的重要作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪齒圈和起動(dòng)機(jī)的小齒輪快速退出和嚙合，同時(shí)使蓄電池和起動(dòng)機(jī)的電樞主電路進(jìn)行連接，促使起動(dòng)機(jī)電樞在磁場中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)起動(dòng)。因此，電磁開關(guān)是否具備良好的性能可以直接影響起動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行[2]。以日本三菱生產(chǎn)的90P55型號(hào)的起動(dòng)機(jī)為例，對(duì)其進(jìn)行拆檢，分析存在的起動(dòng)機(jī)故障，此型號(hào)主要用于中國重汽型號(hào)為WD615的發(fā)動(dòng)機(jī)上，其圖號(hào)為VG1560090007，我們對(duì)此起動(dòng)機(jī)進(jìn)行了拆解，并根據(jù)售后反饋意見對(duì)故障原因進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)因?yàn)殡姶砰_關(guān)損壞而產(chǎn)生起動(dòng)機(jī)故障的大約占比為65%。電磁開關(guān)觸點(diǎn)燒蝕和線圈燒毀的問題如圖1和圖2所示。

為了減少因?yàn)殡姶砰_關(guān)損壞而造成的起動(dòng)機(jī)故障，本文特針對(duì)造成電磁開關(guān)損壞的原因進(jìn)行了深入的分析和研究，見表1。

②電磁開關(guān)采用的線圈測試法：對(duì)于電磁開關(guān)故障的判斷方法有很多種，本文就針對(duì)一種簡便的檢測方法來進(jìn)行分析，即通過毫歐表測量電阻值的方式來判斷起動(dòng)機(jī)是否存在電磁開關(guān)損壞故障。在此依然以日本三菱生產(chǎn)的90P55型號(hào)的起動(dòng)機(jī)為例展開分析，所采取的具體的測試步驟和方法如下所示：1）先將發(fā)動(dòng)機(jī)上M導(dǎo)線位置的安裝螺母拆卸下來;2）從M端子開始拆卸M導(dǎo)線;3）對(duì)M端子和S端子之間的電阻值進(jìn)行測量（P線圈電阻：0.086Ω±7%）;4）對(duì)開關(guān)外殼和S端子之間的電阻值進(jìn)行測量（H線圈電阻：1.195Ω±7%）。

2.2 起動(dòng)機(jī)異響且不能帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的故障

起動(dòng)機(jī)開啟之后，有控?fù)袈?，但是無法帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

①造成這種故障的原因主要有：1）電磁開關(guān)和起動(dòng)開關(guān)的行程調(diào)整不合理;2）電驅(qū)移動(dòng)式活動(dòng)觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)間隙調(diào)整不合理;3）離合器殼松動(dòng)或起動(dòng)機(jī)固定螺栓松動(dòng);4）飛輪輪齒或起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)小齒輪磨損會(huì)打滑;5）起動(dòng)機(jī)內(nèi)部故障。

②針對(duì)此故障采取的針對(duì)方法為：出現(xiàn)以上問題說明起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)小齒輪存在嚙入困難的現(xiàn)象。采取的測試方法是：1）將曲軸轉(zhuǎn)到一個(gè)角度，然后打開起動(dòng)開關(guān)進(jìn)行測試。如果聲音消失且發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入嚙入狀態(tài)，就說明飛輪齒圈部分的輪齒嚙入端需要進(jìn)行更換;2）如果曲軸任意轉(zhuǎn)動(dòng)依然存在控?fù)袈?，而?qū)動(dòng)小齒輪還是難以進(jìn)行嚙入，就說明電磁開關(guān)和起動(dòng)機(jī)拔叉的行程都太短，所以造成驅(qū)動(dòng)小齒輪并沒有進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài);3）當(dāng)起動(dòng)開關(guān)接通的時(shí)候，如果起動(dòng)機(jī)殼出現(xiàn)了明顯抖動(dòng)，就表示離合器殼固定螺釘或是起動(dòng)機(jī)固定螺栓出現(xiàn)了松動(dòng)現(xiàn)象，需要進(jìn)行緊固，否則就會(huì)給起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端蓋造成折斷影響;4）根據(jù)控?fù)袈曇部梢詫?duì)故障原因進(jìn)行大概的了解[3]。如果存在行程調(diào)整不合理或者是出現(xiàn)的撞擊聲是連續(xù)不斷的，但是因?yàn)檩嘄X損壞或離合器殼松動(dòng)、起動(dòng)機(jī)固定螺栓松動(dòng)產(chǎn)生的撞擊聲卻是斷斷續(xù)續(xù)的，而且有的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)嚙入起動(dòng)。起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)故障和空轉(zhuǎn)帶有控?fù)袈曀捎玫脑\斷方法是一樣的。

2.3 起動(dòng)機(jī)功率不足故障分析

①故障原因分析：如果起動(dòng)機(jī)出現(xiàn)功率不足的故障，一般會(huì)體現(xiàn)在起動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出不足方面，且伴有曲軸不轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象。造成此故障的原因主要是：一方面蓄電池接觸不良或者是出現(xiàn)了虧電;另一方面是起動(dòng)機(jī)局部短路或者是接觸不良。

②故障診斷方法：1）首先將商務(wù)車的前大燈打開，然后按喇叭，如果出現(xiàn)異常就可以判斷是蓄電池接觸不良或者是蓄電池虧電，可以通過給蓄電池充電的方式或者是緊固接線柱的方式解決故障問題;如果在上述操作中沒有出現(xiàn)異常就可以進(jìn)行下步診斷，對(duì)電磁開關(guān)接線柱進(jìn)行短接;2）對(duì)電磁開關(guān)接線柱完成短接后，如果起動(dòng)機(jī)處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，則說明電磁開關(guān)存在故障問題，對(duì)電磁開關(guān)進(jìn)行更換和檢修即可;如果沒有處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，則說明是起動(dòng)機(jī)存在故障問題，需要對(duì)整改起動(dòng)機(jī)進(jìn)行更換。

2.4 起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的故障原因分析

①故障原因分析：出現(xiàn)起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的故障，主要表現(xiàn)在當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)接通之后，起動(dòng)機(jī)一直處于無反應(yīng)狀態(tài)。

②針對(duì)此故障所采取的檢測方式為：1）首先將商務(wù)車的前大燈打開，然后按喇叭，如果出現(xiàn)異常就可以判斷是蓄電池接觸不良或者是蓄電池虧電，可以通過給蓄電池充電的方式或者是緊固接線柱的方式解決故障問題;如果在上述操作中沒有出現(xiàn)異常就可以進(jìn)行下步診斷，對(duì)電磁開關(guān)接線柱單子M和端子B進(jìn)行短接;2）如果起動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)行，就表示是起動(dòng)機(jī)的故障，需要對(duì)起動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢修;如果起動(dòng)機(jī)開始正常運(yùn)行，就開始下一步，對(duì)電磁開關(guān)接線柱端子S和端子B進(jìn)行短接;3）如果起動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)行，就表示啟動(dòng)繼電器與電源開關(guān)接線柱連接線或啟動(dòng)繼電器至起動(dòng)機(jī)接線柱連接線上接觸不良;如果起動(dòng)機(jī)開始正常運(yùn)行，就開始下一步，對(duì)啟動(dòng)繼電器接線柱端子SW和端子B進(jìn)行短接;4）如果起動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)行，則表明啟動(dòng)繼電器存在故障問題，或者是因?yàn)榇蜩F接觸不良造成的;如果起動(dòng)機(jī)開始正常運(yùn)行，則說明點(diǎn)火開關(guān)存在故障問題，或者是因?yàn)辄c(diǎn)火開關(guān)與啟動(dòng)繼電器接線柱的連接線接觸不良。

3? 結(jié)束語

綜上所述，本文以商用車起動(dòng)機(jī)故障產(chǎn)生的原因及檢測方法展開分析和研究，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供參考依據(jù)，由于起動(dòng)機(jī)屬于商用車中一個(gè)比較重要且貴重的零部件，所以一定要合理應(yīng)用起動(dòng)機(jī)，以便延長起動(dòng)機(jī)的壽命，解決維修和更換起動(dòng)機(jī)的成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳曉東，李昌，王晶晶.起動(dòng)機(jī)常見故障之可靠性設(shè)計(jì)[J].內(nèi)燃機(jī)，2021（03）：49-52.

[2]馮強(qiáng).某型發(fā)動(dòng)機(jī)空氣起動(dòng)機(jī)減速器漏油故障分析[J].成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，36（04）：57-58，62.

[3]修玲玲.淺析汽車起動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)之CAN-BUS故障的診斷[J].遼寧省交通高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2020，22（06）：23-25.